大溫差熱泵機(jī)組在熱電聯(lián)產(chǎn)供熱領(lǐng)域中的應(yīng)用

  為充分利用電廠余熱，在各小區(qū)熱力站應(yīng)用大溫差供熱機(jī)組，并在電廠設(shè)吸收式熱泵（如圖）。通過(guò)各熱力站設(shè)置的大溫差供熱機(jī)組，一次網(wǎng)回水溫度由60℃可降到30℃以下。在電廠，采用吸收式熱泵技術(shù)，用汽輪機(jī)抽出的蒸汽作為驅(qū)動(dòng)熱源，并回收凝汽器的低溫余熱，加熱一次供熱管網(wǎng)的低溫回水。在這個(gè)系統(tǒng)中，由于可以保證凝汽器的循環(huán)冷卻水在20～40℃之間低溫運(yùn)行，可不必再進(jìn)入冷卻塔冷卻，從而大大減少了電廠的冷源損失。同時(shí)，由于將低溫余熱回收利用，增加了熱源電廠的供熱量，在不增加熱電機(jī)組的情況下，大大增加了供熱能力。既為供熱公司解決了熱源不足問(wèn)題，又給熱電廠增加了經(jīng)濟(jì)效益。另外，由于使用大溫差熱泵機(jī)組，一次線運(yùn)行水溫由120/60℃變成120/20℃，一次線供回水溫差由60℃增大到100℃，流量下降了40%，這樣在一次管網(wǎng)管徑不變的情況下就大大增加管網(wǎng)的輸送能力，同時(shí)，由于流量減小，熱網(wǎng)阻力下降，大大改善了熱網(wǎng)水力工況，尤其是距離電廠最遠(yuǎn)的不利端的水壓狀況得到了改善。另外，由于流量下降了40%，進(jìn)而管網(wǎng)阻力下降64%，電廠大網(wǎng)循環(huán)水泵揚(yáng)程下降64%，循環(huán)水泵耗電量可下降78%。

工作原理

  120℃的一次水進(jìn)入供熱機(jī)組的發(fā)生器，加熱換熱管外的溴化鋰稀溶液，使稀溶液變成濃溶液后，經(jīng)熱交換器經(jīng)交換器進(jìn)入吸收器，同時(shí)產(chǎn)生冷劑蒸汽。從發(fā)生器出來(lái)的一次水進(jìn)入板式換熱器，與二次水進(jìn)行熱交換，一次水溫度降低，二次水溫度升高。發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的溶劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，被冷凝成冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器，同時(shí)放出熱量。冷劑水被蒸發(fā)器傳熱管內(nèi)的一次水加熱而蒸發(fā)成低溫冷劑蒸汽，一次水放出熱量，溫度降至20℃。低溫冷劑蒸汽進(jìn)入吸收器被濃溶液吸收，放出的熱量被吸收器傳熱管內(nèi)的二次水帶走，吸收低溫冷劑蒸汽后的濃溶液變成稀溶液，溶液泵將稀溶液經(jīng)溶液熱交換器輸送至發(fā)生器。二次水進(jìn)入冷凝器，吸收冷劑蒸汽放出的熱量，在熱泵主機(jī)完成一次水到二次水的熱交換，從熱泵主機(jī)出來(lái)的二次水與從板式換熱器出來(lái)的二次水混合，輸送至用戶。3、影響大溫差熱泵工作性能的幾點(diǎn)因素：（1）一次管網(wǎng)驅(qū)動(dòng)水溫度一次管網(wǎng)水溫直接影響制冷劑的蒸發(fā)，水溫越高運(yùn)行越好。一般情況下，熱水溫度應(yīng)在80℃以上，熱泵機(jī)組才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）蒸發(fā)器真空度真空度越高越能保證蒸發(fā)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此真空泵和自動(dòng)排氣系統(tǒng)的性能尤為重要。（3）溴化鋰溶液的質(zhì)量。（4）水質(zhì)：水質(zhì)不好會(huì)造成換熱管的結(jié)垢、腐蝕，影響傳熱，造成制冷量下降。而腐蝕可能使換熱管發(fā)生點(diǎn)蝕而被迫停機(jī)。（5）換熱管組材質(zhì)：應(yīng)選擇導(dǎo)熱系數(shù)高、耐腐蝕的材料，一般為紫銅管。（6）對(duì)于高、低區(qū)供熱系統(tǒng)一體機(jī)，高、低區(qū)供熱負(fù)荷相差不要太大，否則，機(jī)組難以實(shí)現(xiàn)高、低區(qū)一體。（7）為保證制作的大溫差熱泵機(jī)組滿足用戶的參數(shù)要求，廠家應(yīng)具備先進(jìn)的檢驗(yàn)、測(cè)試平臺(tái)，模擬各種實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行試運(yùn)行，檢測(cè)各種運(yùn)行指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)。（8）解決初末寒一次線水溫低時(shí)不能啟機(jī)的二種措施：①帶燃?xì)饧訜峁δ?，初末寒一次線水溫低時(shí)將一次線驅(qū)動(dòng)水提溫至可正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。②將板換、熱泵一體機(jī)的板換增加余量。由于初、末寒時(shí)熱負(fù)荷小，板換換熱面積不需增加很多即可滿足要求。在初、末寒時(shí)，溴化鋰機(jī)組可暫時(shí)不運(yùn)行，僅依靠板換換熱實(shí)現(xiàn)供熱。同時(shí)，也因初末寒時(shí)熱負(fù)荷較小，熱力站即使不使用大溫差熱泵，電廠供熱能力也能滿足用戶要求。

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